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1.引言

隨著現(xiàn)代建筑業(yè)對(duì)混凝土質(zhì)量的要求不斷提高，老式攪拌站已經(jīng)無法滿足工程要求，所以在國內(nèi)市場上出現(xiàn)很多混凝土攪拌站生產(chǎn)廠家，攪拌站的種類也各種各樣。在混凝土生產(chǎn)過程中，物料的計(jì)量精度是保證混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵，在各種計(jì)量方式中，采用儀表作為獨(dú)立的計(jì)量設(shè)備是廣為采用的辦法。由于混凝土的生產(chǎn)環(huán)境比較惡劣，所以在設(shè)計(jì)配料儀表時(shí)必須針對(duì)環(huán)境的特殊性，才能使儀表有實(shí)用價(jià)值。另外，儀表和大功率的動(dòng)力設(shè)備直接使用相同的電源，電源的干擾很大，所以儀表應(yīng)能有較強(qiáng)的抗干擾能力。為了提高配料精度，采用高精度的A／D轉(zhuǎn)換芯片是必須的。多功能稱重配料顯示儀表內(nèi)部主要包含以下6大部分；單片機(jī)控制電路、RS232通訊電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、輸入輸出電路、電源電路和鍵盤顯示電路。多功能稱重配料儀表以微機(jī)作為控制系統(tǒng)的核心．可以保證系統(tǒng)在高效、快速的情況下工作，精度高，穩(wěn)定性好，由于其內(nèi)部含有可編程的信號(hào)放大器AD7710，所以可以直接和重量傳感器連接，簡化外圍電路，成本低。稱重配料儀表在混凝土攪拌站中將發(fā)揮重要作用，應(yīng)用前景廣泛。

2.稱重配料儀表的構(gòu)成及功能

2.1稱t配料儀表的功能

該儀表的功能是用來實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土進(jìn)行自動(dòng)配料。通過程序控制相應(yīng)閥門使一種物料落人稱重盤，傳感器將相應(yīng)的壓力信號(hào)迸至AD7710芯片，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后，由8279芯片控制顯示電路顯示相應(yīng)數(shù)值，當(dāng)該種物料的重量與程序預(yù)設(shè)的值相符時(shí)(要考慮空中落差)，開始下一種物料的配比。在配料過程中采用累加計(jì)量的方法，當(dāng)4種物料配比達(dá)到要求后就可以放人攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌。

2.2主要技術(shù)指標(biāo)

1. 電源{220VAC50Hz；

(2)濕度：90％濕度(無凝結(jié))；

(3)顯示范圍：12位(6位重量、6位配方)；

(4)工作溫度：一10℃～40℃；(5)靈敏度：0～30mY；

(6)顯示分度；1，2，5，10，20，50，100，200；

(7)采樣速度：200次／s；

(8)接口：輸入電壓小于24V，開關(guān)量輸出電流小于500mA；

(9)最大量程：60000；

(10)傳感器輸出為20mV。

3.稱重配料儀表的硬件電路設(shè)計(jì)

應(yīng)用MCS一51設(shè)計(jì)一個(gè)多功能、多用途的稱量配料顯示儀表。在單片機(jī)控制電路中，通過AT89C52完成對(duì)各部分的實(shí)時(shí)控制，X5045芯片用于實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)電源監(jiān)視同時(shí)提供看門狗定時(shí)器功能，其外部復(fù)位電路為整個(gè)系統(tǒng)提供上電復(fù)位操作；通過控制8279的相應(yīng)引腳，完成鍵盤掃描、信息顯示；同時(shí)為了提升系統(tǒng)的存儲(chǔ)空間，擴(kuò)展了外部RAM和ROM。在模數(shù)轉(zhuǎn)換電路中，由電阻應(yīng)變式傳感器傳來的信號(hào)經(jīng)AD7710芯片完成模數(shù)轉(zhuǎn)換，在硬件設(shè)計(jì)過程中要注意該部分使用獨(dú)立的-1-5V電源，相應(yīng)引腳連接要注意去耦問題。在通訊電路中，利用MAX232完成單片機(jī)與外設(shè)的通訊連接，該芯片使用單一+5V電源供電，完成RS232電平與TTL電平的轉(zhuǎn)換，這是整個(gè)通訊部分的核心，同時(shí)要采用光電隔離裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾信號(hào)的廂離。在電源電路中，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要，將有效值220V，50Hz交流電經(jīng)變壓器降壓以及整流、濾波和穩(wěn)

4.稱重配料儀表的軟件電路設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)軟件主要完成模數(shù)轉(zhuǎn)換、鍵盤操作、自動(dòng)配料、LED顯示等功能。系統(tǒng)軟件主要由主程序、鍵盤控制子程序、模數(shù)轉(zhuǎn)換子程序、自動(dòng)配料子程序、標(biāo)定(比例關(guān)系)子程序(在按鍵分析子程序中)、參數(shù)設(shè)置子程序(在按鍵分析子程序中)等組成。。其中，1號(hào)任務(wù)為8279顯示區(qū)數(shù)據(jù)刷新；2號(hào)任務(wù)為對(duì)AD7710寫控制宇；3號(hào)任務(wù)為顯示電壓信號(hào)值；4號(hào)任務(wù)為讀AD7710子程序；5號(hào)任務(wù)為A／D數(shù)值處理；6號(hào)任務(wù)為按鍵分析子程序。

5.結(jié)論

通過對(duì)所設(shè)計(jì)的多功能、多用途的稱重配料顯示儀表進(jìn)行試驗(yàn)測試和實(shí)際應(yīng)用分析，得到如下幾點(diǎn)結(jié)論：

(1)采用AD公司的24位A／D轉(zhuǎn)換芯片，轉(zhuǎn)換速度快，精度高，穩(wěn)定性好，由于其內(nèi)部含有可編程的信號(hào)放大器．所以可以直接和重量傳感器連接，簡化外圍電路。

(2)實(shí)現(xiàn)了RS232接口與PC機(jī)之間的通訊，構(gòu)成了可以完成自動(dòng)配料功能的配料儀表。

(3)通過軟件設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了配料精度的控制，實(shí)現(xiàn)了故障自動(dòng)報(bào)警、信息自動(dòng)保存、多種配料控制方式等功能。

(4)該稱重配料儀表能實(shí)現(xiàn)4種原料(根據(jù)需要可調(diào)節(jié))的累加計(jì)量功能。

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